(57)【要約】  【課題】  基板の欠陥部のリペアを行う場合に、欠陥部の周囲が溶液に対して親液性の場合でも、十分に欠陥部を修正することが可能な基板リペア方法並びにリペア装置及びこれを用いてリペアされた基板を提供する。  【解決手段】  基板上の層間絶縁膜の欠陥部２０１に、リペア中心座標２０２を中心とするカット穴２０３を形成する。形成されたカット穴２０３に層間絶縁膜の材料を含有するインク液滴を吐出する吐出工程と、インク液滴を乾燥させる乾燥工程とを複数回繰り返して行う。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層が積層されて成る基板の欠陥箇所に、該欠陥箇所を含むリペア層と同一の材料から成る層を局所的に形成して欠陥箇所を修正する基板リペア方法において、
欠陥箇所を含む所定の範囲で前記リペア層を除去してカット穴を形成するカット穴形成工程と、
前記カット穴にリペア層の材料を含有するインク液滴を吐出する吐出工程と、
前記インク液滴を乾燥させる乾燥工程と、
前記吐出工程及び前記乾燥工程で穴埋めされたリペア部を加熱して焼成する焼成工程と、
前記焼成工程で焼成された箇所を検査する検査工程と、を含み、
前記吐出工程と前記乾燥工程とが、複数回繰り返して行なわれることを特徴とする基板リペア方法。
【請求項２】
欠陥箇所を観察する第一の観察工程と、
前記第一の観察工程から得られた情報により、欠陥箇所の中心座標、形成される前記カット穴の大きさ、インク液滴吐出量、加熱温度の一つ以上を決定する判断工程と、
形成された前記カット穴の形状を観察する第二の観察工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板リペア方法。
【請求項３】
前記吐出工程におけるインク液滴吐出量は、前記吐出工程が繰り返されるごとに異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板リペア方法。
【請求項４】
前記乾燥工程における加熱温度及び／又は加熱時間は、前記乾燥工程が繰り返されるごとに異なることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項５】
前記吐出工程の前に、欠陥箇所を含む基板を加熱する基板予熱工程を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項６】
前記吐出工程の前に、吐出直前のインクを加熱するインク予熱工程を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項７】
前記焼成工程は、予備焼成工程と、該予備焼成工程後に行なわれるとともに、前記予備焼成工程よりも高い温度で加熱する本焼成工程とを含むことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項８】
前記焼成工程の前に、インク溶媒成分を含む気体で前記リペア部周辺を充満させる雰囲気制御工程を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項９】
前記吐出工程の前に、吐出手段のノズルからのインク液滴の吐出を確認する吐出確認工程を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項１０】
前記吐出確認工程において、使用するノズルが吐出不良であった場合、他のノズルに変更して再度吐出確認工程を行うことを特徴とする請求項９に記載の基板リペア方法。
【請求項１１】
前記検査工程の後に、研磨装置によってリペア部の表面を研磨する研磨工程を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項１２】
前記吐出工程において吐出されるインク溶質成分が透明膜材料であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項１３】
前記吐出工程において吐出されるインク溶質成分が絶縁膜材料であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項１４】
前記吐出工程において吐出されるインク溶質成分が有機化合物材料であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項１５】
前記リペア層がパッシベーション層と透明電極層との間の層間絶縁膜であることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の基板リペア方法。
【請求項１６】
請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の方法により基板のリペアを行うリペア装置であって、
前記吐出工程に用いられる吐出手段がインクジェット装置であることを特徴とするリペア装置。
【請求項１７】
請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の方法により基板のリペアを行うリペア装置であって、
前記カット穴形成工程に用いられるカット手段がレーザであることを特徴とするリペア装置。
【請求項１８】
前記レーザは、前記リペア層の下側にある層の材質に対して影響を与えないように出力調整されることを特徴とする請求項１７に記載のリペア装置。
【請求項１９】
請求項２〜請求項１５のいずれかに記載の方法により基板のリペアを行うリペア装置であって、
前記第二の観察工程に用いられる観察手段と、前記吐出工程に用いられる吐出手段と、前記乾燥工程に用いられる乾燥用加熱手段と、前記焼成工程に用いられる焼成用加熱手段と、を高さ方向に移動可能なステージを１つ以上備えており、前記第二の観察工程における被リペア基板の高さ方向位置決めと、前記吐出工程における被リペア基板の高さ方向位置決めと、前記乾燥工程における被リペア基板の高さ方向位置決めと、前記焼成工程における被リペア基板の高さ方向位置決めと、のうち、少なくとも２つ以上が同一の前記ステージによって行なわれることを特徴とするリペア装置。
【請求項２０】
前記吐出工程と、前記乾燥工程と、前記焼成工程と、のうち、少なくとも２つ以上を前記ステージの高さを同一にして行うことを特徴とする請求項１９に記載のリペア装置。
【請求項２１】
請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の方法により基板のリペアを行うリペア装置であって、
前記乾燥工程に使用される乾燥用加熱手段は、前記焼成工程に使用される焼成用加熱手段を兼ねていることを特徴とするリペア装置。
【請求項２２】
請求項１〜請求項２１のいずれかに記載の基板リペア方法又はリペア装置によってリペアされた基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカラー液晶表示装置のＴＦＴ基板等の製造工程において、絶縁膜の一部分の剥がれ等を、欠陥箇所をリペアするによって歩留まりを向上させることを目的とした基板リペア方法並びにリペア装置、及びこれを用いてリペアされた基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイ装置として従来使用されてきたブラウン管（Cathode  Ray  Tube）に代わり、いわゆるフラットパネルディスプレイが主流となって市場を拡大しつつある。中でも、液晶表示装置（Liquid  Crystal  Display）は、薄型、軽量、低消費電力、高精細を特徴としており、テレビやパソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の広い分野に用いられている。
【０００３】
液晶表示装置は、対向する一対の電極基板の間に液晶を封入した液晶パネル及び偏光板から成る液晶モジュールと、液晶モジュールを裏面から照明するバックライト装置と、液晶モジュールの駆動に用いられる各種の回路基板とから構成される。カラー液晶表示装置においては、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、ＴＦＴという）に接続された透明電極層（以下、ＩＴＯ層という）によって、液晶の配列をコントロールすることにより、バックライトから発せられた光の通過量を制御する。このとき光がカラーフィルタを通過することにより、所望のカラー表示が可能となる。
【０００４】
ＴＦＴ基板の構造及び製造方法を、図８を用いて説明する。従来、液晶の機能向上を目的とした各種改良ＴＦＴ基板が実現されており、ここでは、Super ＨＡ(Super High Aperture)構造について説明する。これは、配線及びＴＦＴ層と、画素ＩＴＯ層との間に、層間絶縁膜である透明樹脂層を挟むことにより、二層構造にしたものである。Super ＨＡ構造を用いた液晶装置の単位画素の平面図を図８（ａ）に、単位画素の断面図（図８（ａ）のＡ−Ａ断面）を図８（ｂ）に示す。
【０００５】
まず、洗浄されたガラス基板１０１に、ＴａＮ/Ｔａ/ＴａＮから成る金属層をスパッタリング法にて成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングして、ゲート配線１０２、ゲート電極１０３及び補助容量配線１０４を形成し、さらに陽極酸化法によりＡＯ膜１０５を形成する。そして、プラズマＣＶＤ法により、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）から成るＧＩ膜１０６、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）ｉ層１０７、マイクロ・クリスタル・シリコン(μｃ−Ｓｉ)ｎ＋層１０８の３層を連続して成膜し、フォトリソグラフィー法により島状にパターニングする。ＡＯ膜１０５及びＧＩ膜１０６はゲート絶縁層を構成し、ｉ層１０７及びｎ＋層１０８は半導体層（ＴＦＴ層）を構成する。
【０００６】
次いで、半導体層やゲート絶縁層上にＡｌ、Ｍｏ等を積層した金属層を形成し、この金属層をフォトリソグラフィー法によりパターニングしてソース配線１１２及びドレイン電極１１３を形成する。次に、チャネルエッチングによりｉ層１０７とｎ＋層１０８のチャネル部を形成する。次に、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）や酸化シリコン（ＳｉＯ2）等からなる無機絶縁膜（以下、パッシベーション層という）１１４を成膜する。パッシベーション層１１４は、後に形成する層間絶縁膜の、ｉ層１０７に対する分極の影響を抑制するために形成される。
【０００７】
さらに、有機材料からなる層間絶縁膜１２１を成膜し、フォトリソグラフィー法によりドレイン電極１１３の所定の位置にコンタクトホール１０９を形成する。層間絶縁膜１２１をマスクとして、パッシベーション膜１１４をウェットエッチングまたはドライエッチングし、コンタクトホール１０９をドレイン電極１１３まで到達させる。次に、層間絶縁膜１２１に沿ってＩＴＯ層を成膜し、ウェットエッチングまたはドライエッチングにより、ＩＴＯ電極１１０を形成する。これにより、ＩＴＯ電極１１０はコンタクトホール１０９を介してドレイン電極１１３と電気的に接続している。
【０００８】
上述したように、ＴＦＴ基板を形成する各層は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等により基板全面に形成されるものであり、基板の一部に作成されるものではない。また、一般にＴＦＴ基板は、小型基板を製造する場合でも、先ず大型の基板を製造した後、最終工程で複数の小型基板にカットされる。そのため、大型基板の１箇所に欠陥が生じても全てを廃棄する必要はない。しかし、近年の液晶ディスプレイの大型化に伴い、１枚の大型基板からカットされる基板の枚数が少なくなっており、欠陥の発生率が同じ場合でも良品率は低下することとなる。このため、基板全面に形成されたある層の一部に剥がれなどの欠陥が生じた場合でも、欠陥箇所を修正して歩留まりを向上する必要があった。
【０００９】
そこで、欠陥箇所をインクジェット法やニードル法で修正する方法が種々提案されている。特に、基板に対して非接触で材料を塗布でき、かつ、塗布量のコントロールが比較的容易なインクジェット法が注目されている。例えば、特許文献１では、製造装置に基板を供給し、回路要素の材料となる塗料を付着させ回路要素に転化した後、設計値と比較を行い、修正のため再度塗料の付着を行い、回路要素への転化、及び設計値との比較を繰り返す電子回路基板の製造方法が開示されている。
【００１０】
また、特許文献２では、ガラス基板上のＣｕパターンにできた半月状の欠陥部分に、乾燥防止剤を含有する修正液を、インクジェット法を用いて塗布するプリント基板用ガラスハードマスクの欠陥修正方法が開示されている。また、特許文献３では、画像処理により基板状態を検出し、基板上の複数の位置に局所的に膜材料を含む液滴を付与することにより、個々の回路素子の設計値からのずれを修正する方法が開示されている。また、特許文献４では、カラーフィルタの欠陥部分を検出し、欠陥部分の異物等をレーザ加工により除去した後、異物が除去された部分にインクジェットにより染料又は顔料を含有する硬化性樹脂を吐出してカラーフィルタを修正し、更にその上に保護層成分を吐出するカラーフィルタの修正方法が開示されている。
【００１１】
また、特許文献５では、カラーフィルタに生じた突起を除去するのにレーザ光照射を用い、レーザ光の照射エネルギーを調整してレーザカットされる深さを所望の範囲に限定する方法が開示されている。また、特許文献６では、レーザ光照射により欠陥部を含む円形修正領域を除去し、修正インクを球状に膨らんだ状態になるように滴下した後、硬化・収縮を行うことにより、膜厚のばらつきを制御する方法が開示されている。また、特許文献７では、低光学倍率による粗調整動作と高光学倍率による微調整動作の組み合わせによって、ガラス基板の正確な位置決めを行う方法が開示されている。このように、回路基板である配線、絶縁膜、さらにはカラーフィルタ画素をインクジェット法で形成することや、その製造工程において生じた欠陥箇所を修正することは、最も有望な基板製造コストの低減方法として注目されている。
【００１２】
上述したようなインクジェット法を用いて所望のカット穴に材料を充填し、基板の欠陥箇所のリペアを行う場合、リペア層の材料を含有するインクを一滴、もしくは、複数滴の吐出を行い、その後、乾燥を行うが、この時使用するインクは欠陥箇所に埋める材料を溶剤に溶かしたものであるため、カット穴が一杯になるまでインクを吐出しても、乾燥により溶媒分の体積が減少し、カット穴の一部しか材料を充填することができない。これを解決するには、より濃度の高いインクを使用したり、或いは表面張力を利用してカット穴から山盛り状になるまでインクを吐出したりしなければならなかった。
【００１３】
しかしながら、インク濃度を高くした場合、通常同時にインク粘度も高くなり、インクジェットヘッドのノズルからの円滑な吐出が困難になる。また、表面張力を利用してカット穴にインクを山盛りに注入するためには、カット穴周囲の表面がインク溶液に対して撥液性でなければならない。しかし、カット穴の周囲と同じ材料を含むインクを注入する場合は、一般に親液性となるため、カット穴より上に液を盛り上げておくことが出来ない。このため、インク溶液の乾燥後は、リペア部分が必ず周囲に対して窪んだ形状になるという問題が生じてしまう。
【特許文献１】特開昭５８−１７６９９５号公報
【特許文献２】特開昭６１−２７０７２５号公報
【特許文献３】特開２０００−２５１６６５号公報
【特許文献４】特開平７−３１８７２４号公報
【特許文献５】特開平５−７２５２８号公報
【特許文献６】特開２００１−６６４１８号公報
【特許文献７】特開２００３−２９０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記問題点に鑑み、膜の一部剥がれのような欠陥部の周囲が、インク溶液に対して親液性を持っている場合でも、十分に欠陥部をリペアすることが可能な基板リペア方法並びにリペア装置及びこれを用いてリペアされた基板を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、複数の層が積層されて成る基板の欠陥箇所に、該欠陥箇所を含むリペア層と同一の材料から成る層を局所的に形成して欠陥箇所を修正する基板リペア方法において、欠陥箇所を含む所定の範囲で前記リペア層を除去してカット穴を形成するカット穴形成工程と、前記カット穴にリペア層の材料を含有するインク液滴を吐出する吐出工程と、前記インク液滴を乾燥させる乾燥工程と、前記吐出工程及び前記乾燥工程で穴埋めされたリペア部を加熱して焼成する焼成工程と、前記焼成工程で焼成された箇所を検査する検査工程と、を含み、前記吐出工程と前記乾燥工程とが、複数回繰り返して行なわれることを特徴としている。
【００１６】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、欠陥箇所を観察する第一の観察工程と、前記第一の観察工程から得られた情報により、欠陥箇所の中心座標、形成される前記カット穴の大きさ、インク液滴吐出量、加熱温度の一つ以上を決定する判断工程と、形成された前記カット穴の形状を観察する第二の観察工程と、をさらに含むことを特徴としている。
【００１７】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記吐出工程におけるインク液滴吐出量は、前記吐出工程が繰り返されるごとに異なることを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記乾燥工程における加熱温度及び／又は加熱時間が、前記乾燥工程が繰り返されるごとに異なることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記吐出工程の前に、欠陥箇所を含む基板を加熱する基板予熱工程を設けたことを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記吐出工程の前に、吐出直前のインクを加熱するインク予熱工程を設けたことを特徴としている。
【００２１】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記焼成工程は、予備焼成工程と、該予備焼成工程後に行なわれるとともに、前記予備焼成工程よりも高い温度で加熱される本焼成工程とを含むことを特徴としている。
【００２２】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記焼成工程の前に、インク溶媒成分を含む気体で前記リペア部周辺を充満させる雰囲気制御工程を設けたことを特徴としている。
【００２３】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記吐出工程の前に、吐出手段のノズルからのインク液滴の吐出を確認する吐出確認工程を設けたことを特徴としている。
【００２４】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記吐出確認工程において、使用するノズルが吐出不良であった場合、他のノズルに変更して、再度吐出確認工程を行うことを特徴としている。
【００２５】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記検査工程の終了後に、研磨装置によってリペア部の表面を研磨する研磨工程を設けたことを特徴としている。
【００２６】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記吐出工程において吐出されるインク溶質成分が透明膜材料であることを特徴としている。
【００２７】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記吐出工程において吐出されるインク溶質成分が絶縁膜材料であることを特徴としている。
【００２８】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記吐出工程において吐出されるインク溶質成分が有機化合物材料であることを特徴としている。
【００２９】
また本発明は、上記構成の基板リペア方法において、前記リペア層がパッシベーション層と透明電極層との間の層間絶縁膜であることを特徴としている。
【００３０】
また本発明は、上記構成のリペア方法により基板のリペアを行うリペア装置であって、前記吐出工程の吐出手段がインクジェット装置であることを特徴としている。
【００３１】
また本発明は、上記構成のリペア方法により基板のリペアを行うリペア装置であって、前記カット穴形成工程に用いられるカット手段がレーザであることを特徴としている。
【００３２】
また本発明は、上記構成のリペア装置において、前記レーザは、前記リペア層の下側にある層の材質に対して影響を与えないように出力調整されることを特徴としている。
【００３３】
また本発明は、上記構成のリペア方法により基板のリペアを行うリペア装置であって、前記第二の観察工程に用いられる観察手段と、前記吐出工程に用いられる吐出手段と、前記乾燥工程に用いられる乾燥用加熱手段と、前記焼成工程に用いられる焼成用加熱手段と、を高さ方向に移動可能なステージを１つ以上備えており、前記第二の観察工程における被リペア基板の高さ方向位置決めと、前記吐出工程における被リペア基板の高さ方向位置決めと、前記乾燥工程における被リペア基板の高さ方向位置決めと、前記焼成工程における被リペア基板の高さ方向位置決めと、のうち、少なくとも２つ以上が同一の前記ステージによって行なわれることを特徴としている。
【００３４】
また本発明は、上記構成のリペア装置において、前記吐出工程と、前記乾燥工程と、前記焼成工程と、のうち少なくとも２つ以上を前記ステージの高さを同一にして行うことを特徴としている。
【００３５】
また本発明は、上記構成のリペア方法により基板のリペアを行うリペア装置であって、前記乾燥工程に使用される加熱手段は、前記焼成工程に使用される焼成用加熱手段を兼ねていることを特徴としている。
【００３６】
また本発明は、上記構成のリペア方法又はリペア装置によってリペアされた基板である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の第１の構成によれば、基板の欠陥箇所に設けられたカット穴に膜材料を含むインクを充填して基板のリペアを行う場合、インク吐出工程と乾燥工程とを複数回繰り返すことにより、カット穴周囲の表面がインク溶液に対して親液性であってもカット穴に十分に膜材料を充填することができるため、リペア部の膜厚を確保して表面状態の均一な基板を製造することが可能となる。
【００３８】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の基板リペア方法において、欠陥箇所を観察する第一の観察工程と、第一の観察工程から得られた情報により、欠陥箇所の中心座標、形成される前記カット穴の大きさ、インク液滴吐出量、加熱温度の一つ以上を決定する判断工程と、カット穴形成工程の後にカット穴の形状を観察する第二の観察工程とをさらに含むことにより、欠陥の程度及び範囲に応じた適切な大きさのカット穴を確実に形成し、さらにカット穴の大きさに合わせてインク液滴吐出量、加熱温度を適宜設定することができる。
【００３９】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の基板リペア方法において、吐出工程におけるインク液滴吐出量が、吐出工程が繰り返されるごとに異なるようにしたことにより、吐出工程の繰り返し回数に応じた最適なインク吐出量とすることができ、カット穴からインクが溢れ出すおそれがなくなる。
【００４０】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の基板リペア方法において、乾燥工程における加熱温度及び／又は加熱時間が、乾燥工程が繰り返されるごとに異なるようにしたことにより、乾燥工程の繰り返し回数に応じた最適な加熱温度、加熱時間とすることができ、乾燥時間の短縮が可能となるため基板のリペア効率が良くなる。
【００４１】
また、本発明の第５の構成によれば、上記第１乃至第４のいずれかの構成の基板リペア方法において、吐出工程の前に、欠陥箇所を含む基板を加熱する基板予熱工程を設けたことにより、吐出工程において基板にインクを滴下後、すぐにインクの乾燥が開始するので乾燥時間が一層短縮可能となる。
【００４２】
また、本発明の第６の構成によれば、上記第１乃至第５のいずれかの構成の基板リペア方法において、吐出直前のインクを加熱するインク予熱工程を設けたことにより、インク粘度が低下して吐出工程でのインクの吐出が容易になるとともに、乾燥時間の短縮効果も得られる。
【００４３】
また、本発明の第７の構成によれば、上記第１乃至第６のいずれかの構成の基板リペア方法において、焼成工程が、予備焼成工程と、該予備焼成工程後に行なわれるとともに、予備焼成工程よりも高い温度で加熱する本焼成工程とを含むことにより、リペア部の焼成がより確実に行うことができ、後工程でのリペア部分の体積変化を防止する。
【００４４】
また、本発明の第８の構成によれば、上記第１乃至第７のいずれかの構成の基板リペア方法において、焼成工程の前に、インク溶媒成分を含む気体でリペア部周辺を充満させる雰囲気制御工程を設けたことにより、焼成後のリペア部分の表面形状を良好な状態にすることができる。
【００４５】
また、本発明の第９の構成によれば、上記第１乃至第８のいずれかの構成の基板リペア方法において、吐出工程の前に、吐出手段のノズルからのインク液滴の吐出を確認する吐出確認工程を設けたことにより、インク吐出不良によるカット穴へのインク充填不良を防止することができる。
【００４６】
また、本発明の第１０の構成によれば、上記第９の構成の基板リペア方法において、吐出確認工程においてノズルが不吐出だった場合、他のノズルに変更して改めて吐出確認工程を行うことにより、吐出可能なノズルを迅速に決定し、基板のリペア工程の効率低下を防止することができる。
【００４７】
また、本発明の第１１の構成によれば、上記第１乃至第１０のいずれかの構成の基板リペア方法において、検査工程の終了後に、研磨装置によってリペア部の表面を研磨する研磨工程を設けたことにより、リペア部分の厚みムラや盛り上がり、シワ等を研磨により除去することができる。
【００４８】
また、本発明の第１２の構成によれば、上記第１乃至第１１のいずれかの構成の基板リペア方法において、吐出工程において吐出されるインク溶質成分が透明膜材料であることにより、ＩＴＯ層や透明樹脂層等の透明膜から成る層の欠陥をリペアすることができる。
【００４９】
また、本発明の第１３の構成によれば、上記第１乃至第１１のいずれかの構成の基板リペア方法において、吐出工程において吐出されるインク溶質成分が絶縁膜材料であることにより、ゲート絶縁層や、配線及びＴＦＴ層とＩＴＯ層との間の層間絶縁膜の欠陥をリペアすることができる。
【００５０】
また、本発明の第１４の構成によれば、上記第１乃至第１１のいずれかの構成の基板リペア方法において、吐出工程において吐出されるインク溶質成分が有機化合物材料であることより、リペア用インクの溶媒として、インクの調整が容易であり、且つ乾燥時間も短い有機溶媒が使用可能となる。
【００５１】
また、本発明の第１５の構成によれば、上記第１乃至第１１のいずれかの構成の基板リペア方法において、リペア層がパッシベーション層と透明電極層との間の層間絶縁膜であることにより、配線及びＴＦＴ層とＩＴＯ層との間の層間絶縁膜の欠陥を特に好適にリペアすることができる。
【００５２】
また、本発明の第１６の構成によれば、上記第１乃至第１５のいずれかの構成のリペア方法により基板のリペアを行うリペア装置において、吐出工程の吐出手段がインクジェット装置であることにより、基板に対して非接触でインクを吐出でき、かつ、インク吐出量のコントロールも容易となる。
【００５３】
また、本発明の第１７の構成によれば、上記第１乃至第１５のいずれかの構成のリペア方法により基板のリペアを行うリペア装置において、カット穴形成工程に用いられるカット手段がレーザであることにより、基板の欠陥箇所に正確に且つ短時間でカット穴を形成することが可能となる。
【００５４】
また、本発明の第１８の構成によれば、上記第１７の構成のリペア装置において、レーザがリペア層の下側にある層の材質に対して影響を与えないように出力調整されることにより、他の層を損傷することなく、リペアを行う所望の層のみにカット穴を形成することができる。
【００５５】
また、本発明の第１９の構成によれば、上記第２乃至第１５のいずれかの構成のリペア方法により基板のリペアを行うリペア装置において、第二の観察工程に用いられる観察手段と、吐出工程に用いられる吐出手段と、乾燥工程に用いられる乾燥用加熱手段と、焼成工程に用いられる焼成用加熱手段と、を高さ方向に移動可能なステージを１つ以上備えており、第二の観察工程、吐出工程、乾燥工程、及び焼成工程における被リペア基板の高さ方向位置決めのうち、少なくとも２つ以上が同一のステージによって行なわれることにより、基板のリペア時における被リペア基板の高さ方向の位置決め精度を高めることができる。
【００５６】
また、本発明の第２０の構成によれば、上記第１９の構成のリペア装置において、吐出工程、乾燥工程、及び焼成工程のうち少なくとも２つ以上が同じステージの高さで行なわれることにより、基板のリペア時における高さ方向の位置決め精度を高めるとともに各工程におけるタスク時間を短縮することができる。
【００５７】
また、本発明の第２１の構成によれば、上記第１乃至第１５のいずれかの構成のリペア方法により基板のリペアを行うリペア装置において、乾燥工程に使用される乾燥用加熱手段が焼成工程に使用される焼成用加熱手段を兼ねていることにより、一つの加熱手段で乾燥及び焼成が可能となり、リペア装置の構成が簡単なものとなる。
【００５８】
また、本発明の第２２の構成によれば、上記第１乃至第２１のいずれかの構成のリペア方法又はリペア装着を用いて基板をリペアすることにより、リペア部分の膜厚が確保された、表面状態の均一な高精度の基板となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のリペア装置の構成を示す概略図である。本実施形態は、ＩＴＯ膜（図８（ｂ）参照）形成工程の前に、熱硬化性樹脂から成る層間絶縁膜１２１（図８（ｂ）参照）を成膜する際に発生する剥がれなどの欠陥をリペアするものである。同図において、リペア装置１は、ステージ基台１１、レーザカット装置２１、インク吐出装置３１、リペア装置制御部７１から構成されている。ステージ基台１１上にはレーザカット装置２１が配置され、レーザカット装置２１にはインク吐出装置３１が取り付けられている。リペア装置制御部７１はステージ基台１１から離れた位置に配置されている。
【００６０】
リペア装置制御部７１は、後述する第一のリニアガイド１４ａ、１４ｂ、第二のリニアガイド１６ａ、１６ｂ、レーザカット装置２１、ステージ３３、３５、３７（図２参照）、及びインク吐出装置３１等の駆動の制御及び判断等を行うものである。リペア装置制御部７１は、必ずしも単一のコンピュータにより構成されるものではなく、複数のコンピュータにより構成してリペア装置各部の動作の制御を行ってもよい。リペア装置制御部７１と、ステージ基台１１、レーザカット装置２１、インク吐出装置３１等のリペア装置各部とは、ケーブル７２を介して電気的に接続されている。
【００６１】
ステージ基台１１上には基板ホルダ１２が設けられており、基板ホルダ１２上に、層間絶縁膜１２１の成膜工程を終えた基板１３が積載されている。基板ホルダ１２の表面には複数の小孔（図示せず）が設けられ、この小孔には図示しない流路を介して図示しない減圧装置が接続されている。これにより、基板１３は基板ホルダ１２上で位置ズレを起こさないように減圧により基板ホルダ１２に吸着固定される。ステージ基台１１の両端には、第一のリニアガイド１４ａ、１４ｂがＸ方向に平行に設けられ、第一のリニアガイド１４ａ、１４ｂ上に定盤部１５が搭載されている。定盤部１５の垂直面１５ａには第一のリニアガイド１４ａ、１４ｂと直交する第二のリニアガイド１６ａ、１６ｂが設けられている。レーザカット装置２１は、この第二のリニアガイド１６ａ、１６ｂに沿ってＹ方向に移動可能に配置されている。
【００６２】
レーザカット装置２１の第一の背面板２２には、レーザカット用高出力レーザ２４及びレーザカット部観察用顕微鏡２５等を含んだレーザカットユニット２３が、高さ方向移動ステージ２６を介して搭載されている。また、レーザカットユニット２３に隣接してインク吐出装置３１が搭載されている。これにより、レーザカット用高出力レーザ２４や後述するインクジェットヘッドノズル４４は、第一のリニアガイド１４ａ、１４ｂ、第二のリニアガイド１６ａ、１６ｂ、及び高さ方向移動ステージ２６の駆動に応じて基板ホルダ１２上をＸ、Ｙ、Ｚ方向に自由に移動可能となっており、基板１３の任意の位置に焦点を合わせることができる。
【００６３】
次に、インク吐出装置３１の構成について説明する。図２はインク吐出装置３１の斜視図である。３２はレーザカット装置２１の第一の背面板２２（図１参照）に固定される第二の背面板である。第二の背面板３２にはＺステージ３３が高さ方向（Ｚ方向）に平行移動可能に支持されている。Ｚステージ３３には、Ｘ方向に平行移動可能なＸステージ３５がＺＸ継ぎ手３４を介して連結されている。
【００６４】
Ｘステージ３５には、Ｙ方向に平行移動可能なＹステージ３７と、リペア部観察用顕微鏡３８等を含んだリペア部観察用光学系が、ＸＹ継ぎ手３６を介して連結されている。３９はリペア部の温度を観察するための放射温度計であり、放射温度計継ぎ手４０を介してＸＹ継ぎ手３６に接続されている。Ｙステージ３７には、後述するインクジェットヘッド４３やインクタンク４６等を含むインクジェットユニット４２（図３参照）と、高さ方向位置決めセンサ５１、及び加熱用の赤外ランプ５２が、ヘッド継ぎ手４１を介して搭載されている。
【００６５】
次に、インクジェットユニット及び底面板周辺の構成について説明する。図３は、インクジェットユニット及び底面板周辺の斜視図である。なお、ここでは説明の便宜のため、各部を連結する配管、配線、及びケーブルガイド等は記載を省略している。ヘッド継ぎ手４１の下部にはインクジェットヘッド４３が固定されており、インクジェットヘッド４３には下向きにインクを吐出するインクジェットヘッドノズル４４が設けられている。また、インクジェットヘッド４３の上部にはインクジェットヘッドドライバ４５が固定されている。インクジェットヘッド４３とインクジェットヘッドドライバ４５、インクジェットヘッドドライバ４５とリペア装置制御部７１とは電気的に接続されている。
【００６６】
また、ヘッド継ぎ手４１には、層間絶縁膜材料である熱硬化性樹脂を溶かしたインク溶液を貯蔵するインクタンク４６がインクジェットヘッドドライバ４５に隣接して固定されている。インクタンク４６は図示しない配管によって、タンク内部を加圧若しくは減圧可能となっており、インクタンク４６からインクジェットヘッドノズル４４へのインクの流れを制御している。このインクタンク４６とインクジェットヘッドノズル４４とは、インク供給チューブ４７を介して連結されている。インク供給チューブ４７には、小型ホットプレートと熱電対（いずれも図示せず）を備えたインク温度調節装置４８が取り付けられている。インク温度調節装置４８は、図示しないコントローラ部に接続されており、コントローラ部は、熱電対から得られた温度情報を元に、インク供給チューブ４７内のインク温度を一定に保つようにインク温度調節装置４８への電力供給を制御している。
【００６７】
これにより、インクジェットヘッドノズル４４へ送られるインクは室温よりも高い一定温度に保持されるので、インク粘度は低下し、インクジェットヘッドノズル４４からの吐出が安定して行なわれる。さらに、インクを予熱することにより、基板１３上へ滴下された直後からインクの乾燥が開始するため、乾燥時間を短縮することができる。また、ヘッド継ぎ手４１には、レーザ光を利用した位置検出センサ５１が固定されている。これにより、基板１３とインクジェットヘッドノズル４４との間の距離を検知することができる。
【００６８】
赤外線ランプ５２及びインクジェットヘッドノズル４４の位置関係を図４に示す。図４（ａ）は赤外線ランプ５２及びインクジェットヘッドノズル４４付近の拡大正面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の左方向から見た側面図である。図３と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図４（ｂ）に示すように、赤外ランプ５２は、その光路が放射温度計３９（図２参照）の光路と重ならないように傾斜させてヘッド継ぎ手４１に固定されている。また、図４（ａ）、（ｂ）から明らかなように、赤外ランプ５２の焦点位置Ｏは、インク吐出時の基板１３の表面と、インクジェットヘッドノズル４４のノズル位置を通るＺ−Ｙ平面とが交わる直線上にある。これにより、Ｙステージ３７の移動のみで後述する吐出工程及び乾燥工程の切り替えが可能となる。
【００６９】
インクジェットヘッドノズル４４と赤外ランプ５２との間には断熱板５３が配設されている。断熱板５３は、図４（ａ）に示すように赤外ランプ５２側の面にある熱伝導率の高い銅板５３ａと、インクジェットヘッドノズル４４側の面にある熱伝導率の低いガラス系の板５３ｂとを貼り合せた二層構造となっており、赤外ランプ５２からインクジェットヘッドノズル４４側へ向かう熱の大部分は銅板５３ａを面方向に伝わり、インクジェットヘッド４３の上方で放熱される。これにより、赤外ランプ５２からの放熱がインクジェットヘッドノズル４４から吐出されるインクの着弾精度に影響を与えないようにしている。
【００７０】
また、インクジェットヘッド４３と断熱板５３との間には、気化溶媒噴射パイプ４９が配置されている。この気化溶媒噴射パイプ４９の噴射口は基板１３側に向けられており、図示しない配管により、インク溶液に用いられる溶媒の入った図示しない溶媒タンクに接続されている。溶媒タンクは配管により図示しない加圧機と接続されており、溶媒タンク内が加圧されると、気化溶媒を飽和状態まで含んだ空気が気化溶媒噴射パイプ４９を通って基板１３に吹き付けられる。
【００７１】
図３に戻って、６５は第二の背面板３２（図２参照）の下部に固定されている底板である。６６は第二の背面板３２と底板６５との間に設けられた底板継ぎ手であり、第二の背面板３２と底板６５とを確実に固定する。底板６５上には廃液タンクユニット６２が配置されており、廃液タンクユニット６２上には吐出確認センサ発光部６３と受光部６４とから成るインク吐出確認ユニットが配置されている。吐出確認センサ発光部６３と受光部６４の間にはインクジェットヘッド４３用のキャッピング機構６１、キャッピング洗浄機構（図示せず）等が配設されている。
【００７２】
次に、図１〜図４に示したリペア装置を用いて基板をリペアする工程を、図１〜図４を参照しながら図５、図６、及び図７を用いて説明する。図５はカット穴作成及び穴埋め工程の説明図であり、図５（ａ）は欠陥部の平面図、図５（ｂ）〜（ｅ）は各工程を説明する断面図（図５（ａ）のＢ−Ｂ断面）である。図６（ａ）〜（ｃ）は、インク吐出工程、乾燥、焼成工程、及び雰囲気制御工程におけるＹステージ移動の説明図である。図１〜４及び図８と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。いずれもリペア工程を説明するために概略表示したものであり、図中の寸法の比率は実際のものとは異なる。図７は、リペア装置を用いた基板のリペア工程を示すフローチャートである。
【００７３】
基板全面に層間絶縁膜１２１（図８（ｂ）参照）の成膜を行う成膜工程の後、リペア工程を行う前に、基板表面を検査する検査工程を行う。検査工程において、層間絶縁膜１２１に図５（ａ）、（ｂ）に示すような欠陥部２０１が発見された場合、基板１３をリペア装置の基板ホルダ１２に搭載してリペア工程が開始される（ステップＳ１）。それと平行して、欠陥部２０１の位置情報をリペア装置制御部７１に送信する。リペア装置制御部７１は、送信された位置情報に基づいて、欠陥部２０１がレーザカット部観察用顕微鏡２５のスポット内になるように第一のリニアガイド１４ａ、１４ｂと第二のリニアガイド１６ａ、１６ｂ及び高さ方向移動ステージ２６を駆動してレーザカットユニット２３を移動させる。その後、レーザカット部観察用顕微鏡２５からリペア装置制御部７１に送られてきた画像データを処理することで、欠陥部２０１を略含み、且つ層間絶縁膜１２１の下側にある配線部、ＴＦＴ層（図８（ｂ）参照）を含まないリペア領域の中心座標２０２を決定する（ステップＳ２）。
【００７４】
次に、リペア中心座標２０２に対し、レーザカット用高出力レーザ２４のスポット位置が一致するように、第一のリニアガイド１４ａ、１４ｂと第二のリニアガイド１６ａ、１６ｂ及び高さ方向移動ステージ２６を駆動させる。そしてレーザカット用高出力レーザ２４からレーザを照射し、欠陥部２０１の周辺の層間絶縁膜１２１を除去する（ステップＳ３）。レーザカット用高出力レーザ２４の出力は、有機材料から成る層間絶縁膜１２１を蒸発させるのに十分で、且つ層間絶縁膜１２１の下側にある無機材料から成るパッシベーション膜１１４に対しては影響を及ぼさない程度に制御されている。
【００７５】
このため、所定回数以上レーザを連続照射することにより、図５（ｃ）のように層間絶縁膜１２１はパッシベーション膜１１４上まで完全にカットされる。その結果、レーザカットされるカット穴２０３の容積は、カット穴２０３の底面積が等しい場合はリペア領域毎に同一になる。これにより、後のインク吐出工程におけるインク吐出量の制御が容易になる。次に、レーザカット部観察用顕微鏡２５からリペア装置制御部７１に送られてきた画像データにより、カット穴２０３の形成が完了したか否かが判断され（ステップＳ４）、カットが完全でない場合はステップ３に戻りレーザカットを繰り返す。カット穴２０３の形成が完了している場合は次の工程へ進む。
【００７６】
次に、第二のリニアガイド１６ａ、１６ｂを駆動させ、リペア領域上にインク吐出装置３１を移動させる。さらにＺステージ３３、Ｘステージ３５、Ｙステージ３７をそれぞれ駆動して微調整を行い、リペア部観察用顕微鏡３８の焦点とリペア中心座標２０２とを一致させる。リペア部観察用顕微鏡３８からリペア装置制御部７１へ送られてきた画像データにより、さらに後述する工程での位置決めの微調整を行う。このようにして、より正確なリペア中心座標２０２（この場合は、インク吐出目標位置）の情報が、リペア装置制御部７１の記憶装置に記憶される。
【００７７】
次に、インク吐出装置３１からのインク吐出確認テストを行う（ステップＳ５）。インクジェットヘッド４３は、インクジェットヘッドノズル４４の乾燥による目詰まりを防ぐため、吐出工程まではキャッピング機構６１によりキャッピングされている。まず、Ｚステージ３３を上方向に移動することにより、インクジェットヘッド４３がキャッピング機構６１から離脱する。次いで、キャッピング機構６１に向かってインクジェットヘッドノズル４４よりインク吐出を行い、インクが正常に吐出されているかを確認する（ステップＳ６）。
【００７８】
確認方法は、Ｙ方向に対向配置されたインク吐出確認センサ発光部６３及び受光部６４の光軸上を横切るようにインクを吐出し、受光部６４への受光量の変化により吐出の成否を確認する。吐出されたインクはキャッピング機構６１を介して廃液タンクユニット６２に貯留される。ステップＳ６において不吐出と判断された場合はステップＳ５に戻り、別のノズルで吐出確認テストを行い吐出可能なノズルを決定する。吐出可能と判断された場合は次の工程に進む。なお、吐出工程でのカット穴２０３への注入不良を防止するため、インク吐出確認テストは吐出工程の前にその都度行うことが好ましい。
【００７９】
次に、Ｚステージ３３、Ｘステージ３５、Ｙステージ３７を移動することにより、赤外ランプ５２の焦点とリペア中心座標２０２とを一致させ、赤外ランプ５２を点灯してカット穴２０３を予め加熱しておく（ステップＳ７）。これにより、次に行うインク吐出工程の際、基板１３上にインクが着弾した後、直ちにインクの乾燥が始まり、その後の乾燥工程における乾燥時間の短縮効果が期待できる。
【００８０】
次に、インクジェットヘッドノズル４４の位置調整を行う。図４に示したように、赤外ランプ５２の焦点とインクジェットヘッドノズル４４のノズル位置とは、基板１３上においてＹ方向の同一直線上に重なるように調整されているため、Ｙステージ３７を移動することにより、インクジェットヘッドノズル４４とカット穴２０３とをＸ方向の同一直線上に重ねるだけで、Ｘ−Ｙ平面上でインクジェットヘッドノズル４４からのインク吐出目標位置をカット穴２０３に一致させることができる。
【００８１】
さらに、Ｚステージ３３を駆動させることにより、インクジェットヘッドノズル４４と基板１３との距離を微調整する。なお、ここではリペアされる基板１３はいわゆる大型基板（６００ｍｍ×８００ｍｍ以上）であるため、基板固有のうねりによる局所的な厚みのバラツキが存在する。そのため、基板ホルダ１２に基板１３を減圧吸着させても、基板１３の表面は基準高さに対して一定の位置にならない。しかし、この高さズレはインクジェットヘッド４４から吐出されるインクの着弾精度に大きく影響を及ぼすため、ＸＹ継ぎ手３６に搭載された高さ方向位置決めセンサ５１で、カット穴２０３付近の基板１３からインクジェットヘッドノズル４４までの距離の測定を行い、測定結果に基づきインクジェットヘッドノズル４４の高さ位置の微調整を行う。
【００８２】
次に、カット穴２０３へのインク吐出を行う（ステップＳ８）。ここでは、層間絶縁膜１２１の材料である熱硬化性樹脂を溶質とし、体積濃度約２０％でエーテル系溶媒に溶かしたものをインク溶液として用いている。体積濃度を２０％より大きくすると、インク溶液自体の粘度が大きくなり、インクジェットヘッドノズル４４からの吐出が困難となるため好ましくない。また、インク溶液は、カット穴２０３の周囲と同じ材料を溶質とするため、層間絶縁膜１２１表面に対して強い親液性を持つ。そのため、表面張力によりカット穴２０３の上までインク溶液を盛り上げようとしても、層間絶縁膜１２１の表面に拡がってしまう。従って、インク吐出量はカット穴２０３の容積以下とする必要がある。カット穴２０３の容積は、レーザカット部観察用顕微鏡２５又はリペア部観察用顕微鏡３８により測定されたカット穴２０３の面積及び層間絶縁膜１２１の厚さに基づいて計算される。
【００８３】
また、インク供給チューブ４７の側面に設置されたインク温度調節装置４８により、インク供給チューブ４７内のインク溶液は常に室温よりも高い所定温度まで加熱され、インクジェットヘッドノズル４４を通過する際にはインク粘度が低下して吐出が容易になる。また、インク液滴着弾直後から乾燥が始まるため、乾燥時間が短縮され、ひいてはリペア工程全体のタスク時間を減少する効果が得られる。インクジェットヘッドノズル４４からカット穴２０３へインク溶液が吐出される様子を図６（ａ）に示す。
【００８４】
次に、カット穴２０３へ注入されたインク溶液の乾燥を行う。まず、図６（ｂ）に示すように、Ｙステージ３７をインクジェットヘッドノズル４４のインク吐出目標位置と赤外線ランプ５２の焦点位置との距離ａだけ矢印Ａ方向に駆動させ、赤外ランプ５２の焦点中心とカット穴２０３の中心とが一致するようにする。次いで赤外ランプ５２を点灯させてインク溶液の注入されたカット穴２０３を加熱し、インク溶媒分を蒸発乾燥させる（ステップＳ９）。このとき、層間絶縁膜材料である熱硬化性樹脂の成分は体積濃度２０％なので、図５（ｄ）に示すように、乾燥後にはカット穴２０３内の２０％が熱硬化性樹脂２０４で埋められ、元のカット穴２０３の容積の８０％が新たなカット穴として残ることとなる。
【００８５】
次に、再びＹステージ３７を距離ａだけ矢印Ａ′方向に駆動させ、図６（ａ）の状態に戻して二回目のインク吐出工程を行う。ここで、二回目の吐出工程におけるインク溶液吐出量は、一回目の吐出工程の８０％に調整されるため、インク溶液はカット穴２０３から溢れ出すことはない。次に、再びＹステージ３７を距離ａだけ矢印Ａ方向に駆動させ、図６（ｂ）の状態に戻して二回目の乾燥工程を行う。二回目の乾燥における乾燥時間は、インク溶液吐出量が一回目と比べて少なくなっていることから、一回目の乾燥工程よりも短くしている。
【００８６】
また、乾燥時間の短縮のため、一回目の乾燥工程だけは、二回目以降の乾燥工程より赤外ランプ５２の温度を高く設定している。二回目の乾燥工程までで、カット穴２０３の約３６％が層間絶縁膜材料である熱硬化性樹脂２０４によって埋められたことになる。以後、カット穴２０３の容積全体が熱硬化性樹脂によって完全に埋められるまで、インク吐出工程及び乾燥工程を同様の手順により所定の回数だけ繰り返し行う。
【００８７】
インク吐出工程及び乾燥工程を一回繰り返す毎にカット穴２０３の残容積の２０％が埋められていくため、インク吐出工程及び乾燥工程を１０回繰り返すことにより、カット穴２０３の容積の約９０％を穴埋めできる。カット穴２０３の穴埋め後の最終的なリペア部２０５の形状は図５（ｅ）のようになる。そして、インク吐出工程及び乾燥工程が所定回数行われたか否かが判断され（ステップＳ１０）、所定回数が終了していない場合は所定回数に到達するまでインク吐出工程と乾燥工程とを繰り返す（ステップＳ８、Ｓ９）。一方、所定回数終了している場合は次の工程へ進む。
【００８８】
次に、リペア部周辺の雰囲気制御工程を行う。これは、図６（ｃ）に示すように焼成前に気化溶媒をリペア部２０５に吹き付けるものである。まず、Ｙステージを図６（ｂ）の位置から赤外線ランプ５２の焦点位置と気化溶媒噴射パイプ４９の中心軸との距離ｂだけ矢印Ａ′方向に駆動させ、リペア部２０５の真上に気化溶媒噴射パイプ４９の中心軸が重なるようにする。次いで、前述の溶媒タンク内を加圧させ、気化溶媒が飽和した空気をリペア部２０５に吹き付ける（ステップＳ１１）。これにより、焼成後のリペア部２０５の表面形状をより良好な状態にすることができる。
【００８９】
次に、カット穴２０３に埋められた層間絶縁膜材料である熱硬化性樹脂２０４を焼成する。なお、ここでは、乾燥工程で用いた赤外ランプ５２を使用して加熱することにより焼成を行っているが、焼成用の加熱装置を別途設けることもできる。まず、図６（ｃ）の状態からＹステージ３７を距離ｂだけ矢印Ａ方向に駆動させて図６（ｂ）の状態に戻し、赤外ランプ５２の焦点中心とリペア部２０５の中心とを一致させる。次いで、焼成工程での出力よりも小さい出力で赤外ランプ５２を点灯し、所定時間予備焼成を行う（ステップＳ１２）。
【００９０】
予備焼成工程の終了後、赤外ランプ５２の出力を大きくして所定時間本焼成を行う（ステップＳ１３）。なお、予備焼成工程及び本焼成工程における赤外ランプ５２の出力は乾燥工程での出力よりも大きく、加熱時間も乾燥工程での加熱時間より長くする。このように焼成を行うことによって、層間絶縁膜材料である熱硬化性樹脂２０４が適切に固まり、後の工程で、例えばＩＴＯ膜（図８（ｂ）参照）を成膜した際に、リペア部２０５の体積変化によるＩＴＯ膜のシワの発生を防ぐことができる。なお、本実施形態のように本焼成工程の前に予備焼成工程を行うことにより、一層確実な焼成が行なわれることが実験により確認されている。
【００９１】
焼成工程を終えた後、再度リペア部観察用顕微鏡３８の焦点とリペア部２０５の中心とが一致するようにＺステージ３３、Ｘステージ３５、Ｙステージ３７を駆動し、基板１３表面の検査工程を行う。まず、リペア部２０５を観察し、リペアが完了しているか否かが判断される（ステップＳ１４）。リペア部２０５に異常が認められた場合は、異常がリペア部２０５の陥没であるか否かが判断され（ステップＳ１５）、必要最低限まで穴埋めされていなかった場合はインク吐出工程、乾燥工程及び焼成工程を再び行う（ステップＳ５〜Ｓ１３）。
【００９２】
ステップＳ１５においてリペア部２０５が陥没していない場合は、リペア部２０５の異常は、熱硬化性樹脂２０４の穴埋め量が多すぎリペア部２０５が基板１３の表面から突出している、或いはリペア部２０５の表面に著しいシワが生じている等であるため、その情報がリペア装置制御部７１に送信され、基板１３は次の研磨工程に送られる（ステップＳ１６）。研磨工程では、例えば研磨テープを巻きつけた回転ローラ等の研磨装置により、層間絶縁膜１２１の厚みムラ、リペア部２０５の盛り上がりやシワ等を研磨する。一方、ステップ１４においてリペア部２０５に異常が認められない場合はそのまま次の工程に進む。最後に、リペアされていない欠陥箇所が存在するか否かが検査され（ステップＳ１７）、欠陥箇所が発見された場合はレーザカット工程、インク吐出工程、乾燥工程及び焼成工程を再び行う（ステップＳ２〜Ｓ１３）。このようにして、層間絶縁膜１２１の欠陥箇所のリペアが行なわれる。
【００９３】
上記実施形態は、インク吐出工程と乾燥工程とを繰り返すことによりカット穴の穴埋めを実現できるリペア装置の一例を示したものであり、各工程で用いられる加熱手段としての赤外ランプ、吐出確認手段としての光センサ等はこれに限定されるものではなく、例えば、加熱手段を半導体レーザ等にしてもよい。同様に、層間絶縁膜としての機能を果たすものであれば、インク溶液に溶解する材料は熱硬化性樹脂に限らず、紫外線硬化樹脂を用いることもできる。この場合、紫外線照射により乾燥、硬化を行ってもよい。また、インク溶液に用いられる溶媒はエーテル系に限らず、一般に使用される各種の有機溶媒を用いることができる。
【００９４】
また、ここではインク吐出工程、乾燥工程、雰囲気制御工程、及び焼成工程においてＹステージ３７の高さは一定に保持されている。これにより、吐出工程の前にインクジェットヘッドノズル４４と基板１３との距離を微調整した後はＺステージ３３を駆動する必要がなくなるため、基板１３のリペア時におけるインクジェットヘッドノズル４４、赤外ランプ５２、気化溶媒噴射パイプ４９の高さ方向の位置決め精度が向上するとともに、各工程におけるタスク時間を短縮する。さらに、インク吐出位置、赤外ランプ５２の焦点、及び気化溶媒噴射パイプ４９の中心軸がＹ方向の同一直線上にあるため、Ｙステージ３７を図５のＡ−Ａ′方向に駆動させるだけで各工程の切り替えが可能となる。なお、各工程のうち少なくとも２つの工程、特に複数回繰り返されるインク吐出工程及び乾燥工程を同一の高さで行うようにしておけば、リペア工程全体の効率化を図ることができる。
【００９５】
また、上記実施形態では、カット穴の確実な穴埋めを実現できるリペア方法の好ましい一例を示したものであり、インク予熱工程、インク吐出確認工程、雰囲気制御工程、予備焼成工程、研磨工程等は必ずしも含まれるものではない。また、ステージ基台１１上に配設された移動手段である第一のリニアガイド１４ａ、１４ｂ、第二のリニアガイド１６ａ、１６ｂと、インク吐出装置に配設された移動手段であるＸ、Ｙステージ３５、３７との方向の関係、及びＺステージ３３、Ｘステージ３５、Ｙステージ３７の取り付け順序についても上記実施形態に限るものではない。例えば、Ｚステージ３３をＸステージ３５とＹステージ３７との間に配置してもよい。
【００９６】
また、雰囲気制御工程で噴射される気化溶媒飽和空気は、溶媒タンクから送られる空気に限るものでなく、例えば、廃液タンクユニット６２からの気化溶媒を含んだ空気としてもよい。また、気化溶媒噴射パイプ４９の固定位置を変更して、Ｙステージ３７を移動させずに雰囲気制御工程と焼成工程とを同時に行うようにしてもよい。さらに、リペアされる対象は、液晶基板の層間絶縁膜に限るものではなく、インク溶液に溶解する溶質を適宜選択することにより、基板を構成する任意の層をリペア対象とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明によれは、基板の欠陥箇所のリペアを行う場合に、インク吐出工程と乾燥工程とを複数回繰り返すことにより、カット穴周囲の表面がインク溶液に対して親液性であってもカット穴の穴埋めを確実に行うことができるため、表面状態の均一な基板の製造が可能となり、基板の製造における歩留まりを向上させて基板の低コスト化を実現し、ひいては基板を使用する液晶表示装置の低コスト化にも貢献する。
【００９８】
また、吐出工程におけるインク液滴吐出量や、乾燥工程における加熱温度及び／又は加熱時間を、各工程の繰り返し回数毎に調整することにより、カット穴からインクが溢れ出すおそれがなく、更にリペア工程の効率化も実現する。さらに、インク予熱工程、インク吐出確認工程、雰囲気制御工程、予備焼成工程、研磨工程等を設けることにより、より一層適切且つ効率的な基板のリペアが可能となる。
【００９９】
また、インク吐出装置としてインクジェット装置を用い、欠陥箇所の除去装置としてレーザを用いたリペア装置とすることにより、より短時間で正確且つ確実なリペアを行うリペア装置を提供できる。さらに、乾燥工程及び焼成工程に使用される加熱手段を兼用とすることにより、リペア装置の構成がより簡単なものとなる。
【０１００】
また、本発明のリペア方法又はリペア装置により基板をリペアすることにより、リペア部分の膜厚が確保された、表面状態の均一な高精度の基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】は、本発明の一実施形態に係るリペア装置の構成を示す概略斜視図である。
【図２】は、インク吐出装置の斜視図である。
【図３】は、インクジェットユニット及び底面部の斜視図である。
【図４】は、インクジェットヘッド付近の拡大図である。
【図５】は、カット穴作成及び穴埋め工程の説明図である。
【図６】は、Ｙステージ移動の説明図である。
【図７】は、リペア装置を用いた基板のリペア工程を示すフローチャートである。
【図８】は、従来の液晶表示装置の単位画素を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１          リペア装置
１１        ステージ基台
１３        基板
２１        レーザカット装置
２３        レーザカットユニット（カット手段）
２４        レーザカット用高出力レーザ
３１        インク吐出装置
３３        Ｚステージ
３５        Ｘステージ
３７        Ｙステージ
４３        インクジェットヘッド
４４        インクジェットヘッドノズル
５２        赤外ランプ（加熱手段）
６３        吐出確認センサ発光部
６４        吐出確認センサ受光部
７１        リペア装置制御部
１０１      ガラス基板
１１４      パッシベーション層
１２１      層間絶縁膜
２０１      欠陥部
２０２      リペア中心座標
２０３      カット穴
２０４      熱硬化性樹脂
２０５      リペア部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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